CN103867669A - 磁齿式无极变速箱 - Google Patents

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Abstract

本发明创造涉及一种磁齿式无极变速箱。采用的技术方案是：包括输入轴、输出轴、壳体、进油管和回油管，在输入轴和输出轴上分别安装一套结构相同的传动装置，两套传动装置之间通过链条连接。每套传动动装置的结构是：设4-8组轮架，轮架上套装一个齿轮固定架，在轮架的中间，磁齿轮通过轴与齿轮固定架连接；齿轮固定架连接液压缸，并由液压缸带动沿轮架移动，液压缸与换向阀连接，换向阀连接电磁阀；电磁阀与电源开关Ⅰ和电源开关Ⅱ连接；换向阀与导管、进油管和回油管连接。本发明创造灵活方便、能有效的解决动力丢失，减少油耗。

Description

磁齿式无极变速箱
技术领域
本发明创造属于汽车配件领域，具体地涉及一种磁齿式无极变速箱。
背景技术
目前，很多高级轿车，均采用的是电脑控制的钢带式无极变速箱。该变速箱包括壳体、主动轮组、从动轮组和液压泵油缸等组成。主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面结构，它们的锥面形成V型槽来与V型金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力首先传递到CVT的主动轮，然后通过V型传动带传递到从动轮，最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径，从而改变传动比。可动盘的轴向移动量是由驾驶者根据需要通过控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力来实现的。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级变速。此种结构存在的问题是动力在传输过程中丢失，油耗大。
发明内容
本发明创造的目的是提供一种设计合理、灵活方便、能有效的解决动力丢失，减少油耗的磁齿式无极变速箱。
本发明创造采用的技术方案是：磁齿式无极变速箱，包括输入轴、输出轴、壳体、进油管和回油管，在输入轴和输出轴上分别安装一套结构相同的传动装置，两套传动装置之间通过链条连接。
每套传动装置的结构是：设有4-8组轮架，每组轮架上套装一个齿轮固定架，在每组轮架的中间，磁齿轮通过轴与齿轮固定架连接；每个齿轮固定架连接一个液压缸，并由液压缸带动沿轮架移动，液压缸经导管与换向阀连接，换向阀连接电磁阀；电磁阀与电源开关Ⅰ和电源开关Ⅱ活动连接；换向阀与导管、进油管和回油管活动连接；其中，4-8组轮架等距离安装在输入轴或输出轴上，并与输入轴或输出轴为一体结构；导管和换向阀安装在输入轴或输出轴内。
上述的磁齿式无极变速箱，所述的液压缸由液压缸体和液压柱塞组成，液压柱塞与齿轮固定架固定连接，液压缸体与输入轴或输出轴固定。
上述的磁齿式无极变速箱，每组轮架与套装在其上的齿轮固定架之间设有弹簧Ⅰ。
上述的磁齿式无极变速箱，磁齿轮上设有棘轮爪和锁柱，棘轮爪与磁齿轮活动连接，锁柱与磁齿轮固定连接；棘轮上设有棘轮爪槽和锁柱槽；通过棘轮爪与棘轮爪槽的相配合及锁柱与锁柱槽的相配合，磁齿轮与棘轮活动连接，棘轮的外沿上，棘轮爪槽之间设有弹簧Ⅱ。
上述的磁齿式无极变速箱，磁齿轮的齿牙处设置磁性装置Ⅰ，链条上设有磁性装置Ⅱ，磁性装置Ⅰ和磁性装置Ⅱ相呼应。
本发明创造的有益效果是：使用时，将壳体外离合器及差速器分别与输入轴和输出轴连接，并通过电源开关控制电磁阀，进而控制换向阀移动来完成液压缸的充油或排油，从而改变输入轴和输出轴上的磁齿轮的圆周运动轨迹，逐步递增或递减，以实现变速。输入轴旋转通过轮架和齿轮固定架将动力传给链条，输出轴上的磁齿轮通过齿轮固定架和轮架将动力传给输出轴，实现传动，在整个传输过程中没有动力损失，进而减少油耗。由于设置了棘轮结构，而且在磁齿轮和链条上设置了磁性装置，使得磁齿轮在变换运动轨迹过程中，与链条能很好的吻合。
附图说明
图1是本发明创造外观示意图。
图2是本发明创造结构示意图。
图3是图2中A-A断面图。
图4是本发明创造磁齿轮的结构示意图（以安装在输入轴上的磁齿轮表示，输出轴上的磁齿轮结构与此相同）。
图5是图3中B部放大图。
具体实施方式
如图1-图5所示，磁齿式无极变速箱，包括输入轴（1）、输出轴（2）、壳体（3）、进油管和回油管，在输入轴（1）和输出轴（2）上分别安装一套结构相同的传动装置，两套传动装置之间通过链条（4）连接。输入轴（1）上为主动传动装置，输出轴（2）上为被动传动装置。
在输入轴（1）上：6组轮架（5-1）等距离安装在输入轴（1）上，并与输入轴（1）为一体结构。每组轮架（5-1）上套装一个齿轮固定架（6-1），每组轮架（5-1）与套装在其上的齿轮固定架（6-1）之间设有弹簧Ⅰ（18-1），在每组轮架（5-1）的中间设有磁齿轮（7-1），磁齿轮（7-1）通过轴（8-1）与齿轮固定架（6-1）连接；液压缸由液压缸体（16-1）和液压柱塞（17-1）组成，液压柱塞（17-1）与齿轮固定架（6-1）固定连接，液压缸体（16-1）与输入轴（1）固定。齿轮固定架（6-1）由液压柱塞（17-1）带动沿轮架（5-1）移动，液压缸体（16-1）通过导管（10-1）与换向阀（11-1）连接，换向阀（11-1）连接电磁阀（12-1）；电磁阀（12-1）与电源开关Ⅰ（14-1）和电源开关Ⅱ（15-1）活动连接；换向阀（11-1）和导管（10-1）安装在输入轴（1）内，换向阀（11-1）与导管（10-1）、进油管（13-1）和回油管（27-1）活动连接。
磁齿轮（7-1）上设有棘轮爪（19-1）和锁柱（20-1），棘轮爪（19-1）与磁齿轮（7-1）活动连接，锁柱（20-1）与磁齿轮（7-1）固定连接；棘轮（21-1）上设有棘轮爪槽（22-1）和锁柱槽（23-1）；磁齿轮（7-1）与棘轮（21-1）通过棘轮爪（19-1）和棘轮爪槽（22-1）相配合及锁柱（20-1）和锁柱槽（23-1）的相配合而活动连接，棘轮（21-1）的外沿上，棘轮爪槽（22-1）之间设有弹簧Ⅱ（24-1）。
磁齿轮（7-1）的齿牙处设置磁性装置Ⅰ（25-1），链条（4）上设有磁性装置Ⅱ（26），磁性装置Ⅰ（25-1）和磁性装置Ⅱ（26）相呼应。
在输出轴（2）上：6组轮架（5-2）等距离安装在输出轴（2）上，并与输出轴（2）为一体结构。每组轮架（5-2）上套装一个齿轮固定架（6-2），每组轮架（5-2）与套装在其上的齿轮固定架（6-2）之间设有弹簧Ⅰ（18-2），在每组轮架（5-2）的中间，磁齿轮（7-2）通过轴（8-2）与齿轮固定架（6-2）连接；液压缸由液压缸体（16-2）和液压柱塞（17-2）组成，液压柱塞（17-2）与齿轮固定架（6-2）固定连接，液压缸体（16-2）与输出轴（2）固定。齿轮固定架（6-2）由液压柱塞（17-2）带动沿轮架（5-2）移动，液压缸体（16-2）通过导管（10-2）与换向阀（11-2）连接，换向阀（11-2）连接电磁阀（12-2）；电磁阀（12-2）与电源开关Ⅰ（14-2）和电源开关Ⅱ（15-2）活动连接；导管（10-2）和换向阀（11-2）安装在输出轴（2）内，换向阀（11-2）与导管（10-2）进油管（13-2）和回油管（27-2）活动连接。
磁齿轮（7-2）上设有棘轮爪和锁柱，棘轮爪与磁齿轮（7-2）活动连接，锁柱与磁齿轮（7-2）固定连接；棘轮上设有棘轮爪槽和锁柱槽；磁齿轮（7-2）与棘轮通过棘轮爪和棘轮爪槽相配合及锁柱和锁柱槽的相配合而活动连接，棘轮的外沿上，棘轮爪槽之间设有弹簧Ⅱ。
磁齿轮（7-2）的齿牙处设置磁性装置Ⅰ，链条（4）上设有磁性装置Ⅱ（26），磁性装置Ⅰ和磁性装置Ⅱ（26）相呼应。
本发明创造的工作过程为：
链条将输入轴上的磁齿轮和输出轴上的磁齿轮连接在一起，输入轴上的齿轮固定架处于下止点时，输出轴上的齿轮固定架处于上止点。输入轴旋转通过轮架和齿轮固定架将动力传给链条，输出轴上的磁齿轮通过齿轮固定架和轮架将动力传给输出轴，实现传动。
当增速时，在输入轴（1）上：电磁阀（12-1）随输入轴（1）转动后，当接触到电源开关Ⅰ（14-1）时，接通电源，电磁阀（12-1）带动换向阀（11-1）移动，换向阀（11-1）在封闭回油管（27-1）的同时打开进油管（13-1），液压油经过进油管（13-1），通过导管（10-1）流向液压缸体（16-1），将液压柱塞（17-1）顶起，使齿轮固定架（6-1）由内向外推动。随着输入轴的不断旋转，6个电磁阀（12-1）依次与电源开关Ⅰ（14-1）接触，进而6个液压缸体（16-1）不断循序的充油，推动齿轮固定架（6-1）逐渐向外移动，因而使输入轴（1）上的磁齿轮转动的直径不断加大。同时在输出轴（2）上，传动装置做相反运动，电磁阀（12-2）随输出轴（2）转动，当接触到电源开关Ⅱ（15-2）时，接通电源，电磁阀（12-2）带动换向阀（11-2）移动，换向阀（11-2）在封闭进油管（13-2）的同时接通导管（10-2）和回油管（27-2），由弹簧Ⅰ（18-2）的弹力推动齿轮固定架（6-2），使齿轮固定架（6-2）直径不断减小逐渐向内移动，推动液压柱塞（17-2）使液压缸体（16-2）内的液压油通过导管（10-2）流向回油管（27-2）排出液压缸体（16-2），完成增挡。
减挡与增挡工作原理刚好相反。
由于输入轴和输出轴上磁齿轮的运动轨迹不断变化，为了保证磁齿轮与链条吻合，设计了棘轮结构。以输入轴上的磁齿轮（7-1）为例：磁齿轮（7-1）在旋转过程中，在接近链条（4）时，因磁性装置Ⅰ（25-1）和磁性装置Ⅱ（26）是异性相吸，将磁齿轮（7-1）调整到最佳位置与链条（4）相齿和。同时链条压在棘轮爪（19-1）上，棘轮爪（19-1）沿棘轮爪槽（22-1）的斜面移动，使棘轮（21-1）旋转，同时锁柱（20-1）沿锁柱槽（23-1）向内移动，将磁齿轮（7-1）与轴（8-1）锁死固定，使得磁齿轮与链条接触吻合。当磁齿轮脱离链条，棘轮（21-1）在弹簧Ⅱ（24-1）的作用下回转，棘轮爪和锁住复位，磁齿轮处于自由状态。

Claims (5)

1.磁齿式无极变速箱，包括输入轴、输出轴、壳体、进油管和回油管，其特征在于：在输入轴和输出轴上分别安装一套结构相同的传动装置，两套传动装置之间通过链条连接；
每套传动装置的结构是：设有4-8组轮架，每组轮架上套装一个齿轮固定架，在每组轮架的中间，磁齿轮通过轴与齿轮固定架连接；每个齿轮固定架连接一个液压缸，并由液压缸带动沿轮架移动，液压缸经导管与换向阀连接，换向阀连接电磁阀；电磁阀与电源开关Ⅰ和电源开关Ⅱ活动连接；换向阀与导管、进油管和回油管活动连接；其中，4-8组轮架等距离安装在输入轴或输出轴上，并与输入轴或输出轴为一体结构；导管和换向阀安装在输入轴或输出轴内。
2.按照权利要求1所述的磁齿式无极变速箱，其特征在于：所述的液压缸由液压缸体和液压柱塞组成，液压柱塞与齿轮固定架固定，液压缸体与输入轴或输出轴固定。
3.按照权利要求1所述的磁齿式无极变速箱，其特征在于：每组轮架与套装在其上的齿轮固定架之间设有弹簧Ⅰ。
4.按照权利要求1、2或3所述的磁齿式无极变速箱，其特征在于：磁齿轮上设有棘轮爪和锁柱，棘轮爪与磁齿轮活动连接，锁柱与磁齿轮固定连接；棘轮上设有棘轮爪槽和锁柱槽；通过棘轮爪与棘轮爪槽的相配合及锁柱与锁柱槽的相配合，磁齿轮与棘轮活动连接，棘轮的外沿上，棘轮爪槽之间设有弹簧Ⅱ。
5.按照权利要求4所述的磁齿式无极变速箱，其特征在于：磁齿轮的齿牙处设置磁性装置Ⅰ，链条上设有磁性装置Ⅱ，磁性装置Ⅰ和磁性装置Ⅱ相呼应。
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